灵芝(Ganoderma lucidum)是一种营养保健和药用价值极高的大型担子菌。液态发酵所产的灵芝胞外多糖(Exopolysaccharides)是灵芝中有效活性物质之一。近年来对灵芝多糖的研究报道大多集中在灵芝多糖结构及其生理活性上,通过代谢途径调控灵芝多糖单糖组成,特别是利用基因工程研究灵芝多糖代谢途径的报道甚少。本论文在以葡萄糖为基本碳源的液态发酵条件下,加入另外两种灵芝多糖的主要单糖组分半乳糖和甘露糖,研究混合碳源对灵芝生长代谢和灵芝多糖组成以及比例变化规律的影响。采用酶学检测手段从翻译水平确定了灵芝多糖中糖核苷酸供体与其相关酶的比酶活之间的关系。利用RT-PCR实验技术从转录水平验证了控制葡萄糖代谢流向和调节灵芝多糖组成的重要酶。考察了不同结构灵芝多糖的抗肿瘤活性,旨在通过发酵调控生产出稳定的高活性的灵芝多糖。研究结果主要有:以不同的混合碳源为灵芝液态发酵的初始碳源,测定灵芝胞外多糖产量和生物量,发现混合碳源对灵芝多糖产量和生物量影响较小。比较分析菌体对葡萄糖、半乳糖和甘露糖这三种单糖的利用速率发现灵芝对葡萄糖和甘露糖利用率相当,而对半乳糖的利用率较差。分析不同初始碳源条件下灵芝多糖单糖组成的变化规律,发现初始碳源混合比例直接影响灵芝多糖单糖组成及其比例。对不同混合碳源条件下,灵芝多糖的单糖组分与糖核苷酸供体合成的相关酶比酶活变化规律进行了研究。结果发现,在培养基中没有甘露糖的情况下,磷酸葡萄糖异构酶、磷酸甘露糖异构酶、GDP-甘露糖焦磷酸化酶是参与甘露糖糖供体合成的重要酶,相关系数分别为0.562、0.807、0.686。在培养基中不含半乳糖时,磷酸葡萄糖变位酶是参与UDP-半乳糖合成的重要酶,相关系数为0.624。转录调节特定分支碳水化合物代谢流向的基因在不同发酵阶段表达量不同。多糖产量达到最高的发酵中期pgm基因相对表达量高。编码磷酸甘露糖异构酶的基因pmi存在同工酶,两种同工酶(pmi1、pmi2)在不同混合碳源条件和不同发酵时期都能得到表达,且培养基中甘露糖含量高pmi表达量高。研究了混和碳源对灵芝多糖抗肿瘤活性的影响。将不同组合碳源条件下所获得的灵芝多糖作为加样多糖,进行体外抑制皮肤基底癌细胞A431和人乳腺癌细胞MDA-MB-231增殖实验。结果表明,不同的灵芝多糖剂量对皮肤基底癌细胞A431和人乳腺癌细胞MDA-MB-231的增殖均有抑制作用,且抑制作用呈一定的剂量依赖关系。多糖单糖组成中,半乳糖所占比例高于葡萄糖和甘露糖所占组分大于葡萄糖的灵芝多糖表现出了较好的抗肿瘤活性。